円形振動子を用いた垂直探触子の近距離音場限界距離 x₀ を求める式はどれか。ただし、Dは振動子の直径、λは波長とする。
振動子の前方の音場は、振動子に近い側の近距離音場と、その先の遠距離音場に分かれる。近距離音場では音圧の分布が複雑になり、ビームはほぼ柱状のまま進む。遠距離音場に入るとビームは広がっていく。この二つの領域の境界となる距離が、近距離音場限界距離x₀である。
円形振動子を用いた垂直探触子では、x₀＝D²／（4λ）で求められる。振動子の直径Dの2乗に比例するので、振動子が大きいほどx₀は長くなる。また波長λに反比例し、λ＝C／fであるから、周波数が高いほど波長が短くなってx₀は長くなる。鋼中の縦波では、5MHz・φ20mmでおよそ85mm、2MHz・φ20mmでおよそ34mmとなる。高い周波数ほどビームは細く直進することになる。式を選ぶときは、Dとλが分子と分母で逆になっていないか、Dが2乗になっているか、4で割っているかを順に確かめるとよい。
x0 = D²/(4λ) 振動子径の2乗に比例・波長に反比例
関連規格：JIS Z 2344（超音波探傷試験方法 通則）／ UT1テキスト 図2.16・表2.2（近距離音場限界距離と指向角）
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